Khóa thủy triều là một hiện tượng xảy ra khi một thiên thể quay quanh một thiên thể khác, và lực hấp dẫn giữa chúng khiến cho thời gian tự quay của thiên thể này bằng với thời gian nó quay quanh thiên thể kia.
Nói cách khác, thiên thể bị “khóa” để luôn hướng một mặt về phía thiên thể mà nó quay quanh.
Ví dụ điển hình nhất của khóa thủy triều là Mặt Trăng. Mặt Trăng bị khóa thủy triều với Trái Đất, do đó chúng ta luôn chỉ nhìn thấy một mặt của Mặt Trăng.
Cơ chế hoạt động:
- Lực hấp dẫn không đồng đều: Lực hấp dẫn mà thiên thể chính tác động lên thiên thể quay quanh không đồng đều. Phần thiên thể quay quanh gần thiên thể chính hơn sẽ chịu lực hấp dẫn mạnh hơn.
- Biến dạng thủy triều: Sự khác biệt về lực hấp dẫn này tạo ra “bướu” thủy triều trên thiên thể quay quanh, làm cho nó bị kéo dài ra theo hướng của thiên thể chính.
- Ma sát thủy triều: “Bướu” thủy triều này không thẳng hàng với trục quay của thiên thể quay quanh, tạo ra ma sát bên trong. Ma sát này làm chậm dần tốc độ quay của thiên thể.
- Khóa đồng bộ: Quá trình này tiếp tục cho đến khi tốc độ quay của thiên thể quay quanh bằng với tốc độ quỹ đạo của nó, và thiên thể bị “khóa” để luôn hướng một mặt về phía thiên thể chính.
Ảnh hưởng của khóa thủy triều:
- Một mặt luôn hướng về thiên thể chính: Như đã đề cập, đây là ảnh hưởng rõ ràng nhất.
- Ảnh hưởng đến khí hậu: Nếu một hành tinh bị khóa thủy triều với ngôi sao của nó, một nửa hành tinh sẽ luôn là ban ngày và nửa kia luôn là ban đêm, tạo ra sự chênh lệch nhiệt độ cực lớn.
Khóa thủy triều là một hiện tượng phổ biến trong vũ trụ, không chỉ xảy ra với Mặt Trăng mà còn với nhiều vệ tinh tự nhiên khác trong hệ Mặt Trời và các hệ sao khác.